Sonochemistry je účinok ultrazvukovej kavitácie na chemických systémoch. Vzhľadom k extrémnym podmienkam, ktoré sa vyskytujú v cavitational “horúca škvrna”, výkon ultrazvuk je veľmi efektívna metóda na zlepšenie výsledkov reakcie (vyšší výnos, lepšia kvalita), Konverzia a trvanie chemickej reakcie. Niektoré chemické zmeny možno dosiahnuť iba ultrazvukom, ako nano-veľkosti cínu-povlak z titánu alebo hliníka.

Nižšie nájdete výber častíc a kvapalín so súvisiacimi odporúčaniami, ako zaobchádzať s materiálom, aby sa mlyn, rozptýliť, deaglomerovať alebo modifikovať častice pomocou ultrazvukového homogenizéra.

Nájsť nižšie niektoré ultrazvukom protokoly pre úspešné Sonochemical reakcie!

V abecednom poradí:

α-epoxyketóny – krúžok-otvorenie reakcie

Ultrazvukové aplikácie:
Katalyzátorové otváranie α-epoxyketónov sa vykonalo kombináciou ultrazvukových a fotochemických metód. 1-benzyl-2, 4, 6-trifenylpyridinium tetrafluoroborate (NBTPT) sa používali ako fotokatalyzátor. Kombináciou ultrazvukom (sonochemistry) a fotochémie týchto zlúčenín v prítomnosti NBTPT bol dosiahnutý otvor epoxidu Ring. Preukázalo sa, že použitie ultrazvuku zvýšilo rýchlosť reakcie vyvolanej fotografiou. Ultrazvuk môže vážne ovplyvniť fotokatalytický prsteň otvorenie α-epoxyketones prevažne kvôli efektívnej hromadnej prenos reaktantov a vzrušený stav NBTPT. Aj prenos elektrónu medzi aktívnymi druhmi v tomto homogénny systém pomocou ultrazvukom dochádza
rýchlejší ako systém bez ultrazvukom. Vyššie výnosy a kratšie reakcie časy sú výhody tejto metódy.

Ultrazvuk-asistovaný fotokatalytický prsteň otvorenie α-epoxyketóny (Memarian et al 2007)

Sonication protokol:
α-Epoxyketóny 1a-f a 1-benzyl-2, 4, 6-trifenylpyridinium tetrafluoroborate 2 boli pripravené v súlade s hlásenými postupmi. Metanol bol zakúpený z Merck a destilovaný pred použitím. Použité ultrazvukové zariadenie bolo Up400s ultrazvukové sondy-zariadenie od Hielscher Ultrasonics GmbH. S3 Ultrazvukový ponorenie roh (tiež známy ako sonda alebo sonotrode) vyžarujúce 24 kHz ultrazvuk pri intenzite úrovne laditeľné až do maximálnej zvukovej hustoty výkonu 460Wcm^{-2 minúty} bola použitá. Sonikácia bola vykonaná na 100% (maximálna amplitúda 210 μm). Sonotrode S3 (maximálna ponorená hĺbka 90mm) bola ponorená priamo do reakčnej zmesi. UV žiarenie bolo vykonané s použitím 400 w vysokotlakového ortuťové lampy z Narva s chladením vzoriek v Duran pohári. Na ¹H NMR spektrá zmesi fotoproduktov boli merané v CDCl₃ roztoky obsahujúce tetramethylsilán (TMS) ako interný štandard na Bruker DRX-500 (500 MHz). Preparatívna vrstva chromatografie (PLC) bola vykonaná na 20 × 20 cm² dosky potiahnuté 1mm vrstvou silikagélu Merck PF₂₅₄ pripravené nanesením oxidu kremičitého ako kalu a sušenie vo vzduchu. Všetky produkty sú známe a ich spektrálne údaje boli hlásené skôr.
Odporúčanie zariadenia:
Up400s s ultrazvukový roh S3
Referenčné/výskumné knihy:
Memarian, Hamid R.; Saffar-Teluri, A. (2007): Fotosonochemický katalytický krúžok otváranie α-epoxyketónov. Beilstein vestník organickej chémie 3/2, 2007.

Hliník/nikel katalyzátor: Nano-štruktúrovanie Al/ni zliatiny

Ultrazvukové aplikácie:
Al/ni častice môžu byť sonochemicky modifikované Nano-štruktúrovanie počiatočnej Al/ni zliatiny. Therbey sa vyrába účinný katalyzátor hydrogenácie acetophenónu.
Ultrazvukový príprava Al/ni katalyzátor:
5g z komerčných Al/ni zliatiny boli rozptýlené v čistenej vode (50mL) a sonicated až 50 min. s ultrazvukovou sondou typu zariadenia Uip1000hd (1kW, 20kHz) vybavené ultrazvukový roh BS2d22 (plocha hlavy 3,8 cm²) a posilňovač B2-1.8. Maximálna intenzita bola vypočítaná na 140 WCM^{− 2} pri mechanickej amplitúde 106 μm. Aby sa predišlo nárastu teploty počas ultrazvukom, experiment bol vykonaný v termostatickej bunke. Po ultrazvukom, vzorka bola sušená pod vákuom s teplovzdušnou pištoľou.
Odporúčanie zariadenia:
Uip1000hd s sonotrode BS2d22 a posilňovač roh B2-1,2
Referenčné/výskumné knihy:
Dulle, Jana; Nemeth, Silke; Skorb, Ekaterina V.; Irrgang, Torsten; Senker, Jürgen; Kempe, Rhett; Fery, Andreas; Andreeva, Daria V. (2012): sonochemical Aktivácia Al/ni hydrogenácia Catalyst. Pokročilé funkčné materiály 2012. DOI: 10.1002/ADFM. 201200437

Bionafta transesterifikácia pomocou MgO katalyzátor

Ultrazvukové aplikácie:
Transesterifikačná reakcia sa skúmala pri konštantnom ultrazvukovom zmiešaní s UP200S pre rôzne parametre, ako je katalyzátor množstvo, molárna pomer metanolu a oleja, Reakčná teplota a trvanie reakcie. Dávkové pokusy boli vykonané v tvrdom sklený reaktor (300 ml, 7 cm vnútorný priemer) s dvoma krk uzemnenej veko. Jeden krk bol spojený s titánom sonotrode S7 (hrot priemer 7 mm) z ultrazvukového procesora UP200S (200W, 24kHz). Ultrazvuková amplitúda bola stanovená na 50% s 1 cyklom za sekundu. Reakčná zmes bola sonicated počas reakčnej doby. Druhý krk reaktora komory bol vybavený prispôsobený, vodou chladený, nerezový kondenzátor na reflux odparené metanol. Celý prístroj bol umiestnený v konštantnej teploty olejový kúpeľ riadený proporcionálne integrovaný derivátový regulátor teploty. Teplota sa môže zvýšiť až na 65 ° c s presnosťou ± 1 ° c. Odpadový olej, 99,9% čistého metanolu boli použité ako materiál pre bionaftu transesterifikáciou. Dym uložený nano-veľké MgO (horčík stuha) bol použitý ako katalyzátor.
Vynikajúci výsledok konverzie bol získaný pri 1,5 WT% katalyzátora; 5:1 metanol olej molárny pomer pri 55 ° c, konverzia 98,7% bola dosiahnutá po 45 min.
Odporúčanie zariadenia:
UP200S s ultrazvukovou sonotrode S7
Referenčné/výskumné knihy:
Sivakumar, P.; Sankaranarayanan, S.; Renganathan, S.; Sivakumar, P. (): štúdie o sono-chemická produkcia bionafty pomocou dymu uložené nano MgO Catalyst. Bulletin chemického reakčného inžinierstva & Katalýza 8/ 2, 2013. 89 – 96.

Kadmia (II)-tioteacetamid nanokompozitná syntéza

Ultrazvukové aplikácie:
Kadmium (II)-thioacetamid nanokompozity boli syntetizované v prítomnosti a neprítomnosti polyvinylalkoholu cez sonochemical trasu. Pre sonochemical syntézu (sono-syntéza), 0,532 g kadmia (II) acetát dihydrát (CD (CH3COO) 2.2 H2O), 0,148 g thioacetamidu (TAA, CH3CSNH2) a 0,664 g jodidu draselného (KI) boli rozpustené v 20mL dvojité destilovanej deionizovanou vodou. Toto riešenie bolo sonicated s high-výkon sondy-typ ultrasonicator Up400s (24 kHz, 400W) pri izbovej teplote 1 hod. Počas ultrazvukom reakčnej zmesi sa teplota zvýšila na 70-80degC merané železom-Konštantín termočlánok. Po jednej hodine sa vytvorila jasná žltá zrazenina. To bolo izolované odstrel (4 000 rpm, 15 min), premyje s dvojitým destilovanou vodou a potom s absolútnym etanolom, aby sa odstránili reziduálne nečistoty a nakoniec sušené vo vzduchu (výnos: 0,915 g, 68%). Dec. s. 200 ° c. Na prípravu polymerického nanokompozitného roztoku sa 1,992 g polyvinylalkoholu rozpustí v 20 mL dvojnásobnej destilovanej deionizovanou vodou a potom sa pridá do vyššie uvedeného riešenia. Táto zmes bola ožarovaná rozpúšťadle s Up400s pre 1 h, keď sa vytvorí jasný oranžový produkt.
Výsledky SEM preukázali, že v prítomnosti PVA sa veľkosti častíc znížili z približne 38 nm na 25 nm. Potom sme syntetizované šesťhranné CdS nanočastice s sférickou morfológiou z tepelného rozkladu polymerického nanokompozitného, kadmium (II)-tioteacetamidu/PVA ako predchodcu. Veľkosť CD nanočastice bola meraná ako XRD a SEM a výsledky boli vo veľmi dobrej dohode so sebou.
Ranjbar et al. (2013) tiež zistil, že polymérová CD (II) nanocomposite je vhodným prekurzorom na prípravu nanočastíc sírovodíka so zaujímavými morógiou. Všetky výsledky ukázali, že Ultrazvukový syntézu môže byť zamestnaný úspešne ako jednoduchý, efektívny, nízkonákladové, šetrné k životnému prostrediu a veľmi sľubné metódy pre syntézu nanometrov materiálov bez nutnosti osobitných podmienok, ako je vysoká teplota, dlhá reakčná doba, a vysoký tlak.
Odporúčanie zariadenia:
Up400s
Referenčné/výskumné knihy:
Ranjbar, M.; Mostafa Yousefi, M.; Nozari, R.; Sheshmani, S. (2013): syntéza a charakterizácia kadmia-Thioacetamid Nanocomposites. Int. J. Nanosci. S nanotechnol. 9/4, 2013. 203-212.

CaCO₃ ultrasonicky potiahnuté kyselinou stearová

Ultrazvukové aplikácie:
Ultrazvukový povlak nano-vyzrážaný CaCO₃ (NPCC) s kyselinou stearovou, aby sa zlepšila jeho disperzia v polyméri a aby sa znížila agglomeration. 2g nepotiahnutých nano-vyzrážaného CaCO₃ (NPCC) bol sonicated s Up400s v 30ml etanolu. 9 hm.% kyseliny stearovej sa rozpustí v etanole. Etanol s kyselinou stearovou sa potom zmieša s sonificated suspenzie.
Odporúčanie zariadenia:
Up400s s priemerom 22mm sonotrode (H22D) a prietoková bunka s chladiacim plášťom
Referenčné/výskumné knihy:
Kow, K. W.; Abdullah, E. C.; Aziz, A. R. (2009): účinky ultrazvuku na povlak nano-vyzrážaný CaCO3 s kyselinou stearová. Ázia – tichomorský vestník chemického inžinierstva 4/5, 2009. 807-813.

Dusičnan Cerium dopoval silán

Ultrazvukové aplikácie:
Oceľové panely valcované za studena (6,5 cm, 6,5 cm, 0,3 cm; chemicky vyčistené a mechanicky leštené) boli použité ako kovové podklady. Pred nanášaním povlaku boli panely rozpúšťadle vyčistené acetónom a potom vyčistené alkalickým roztokom (0,3 mol L1 NaOH roztokom) pri 60 ° c po dobu 10 min. Na použitie ako základný náter sa pred predúprava substrátu používa typická formulácia vrátane 50 častí γ-glycidoxypropyltrimetoxysilánu (γ-GPS) s približne 950 časťami metanolu, v pH 4,5 (upravená kyselinou octovou) a povolená pre hydrolýzu silanových. Prípravný postup pre dopoval silán s pigmenty dusičnanu céru bol rovnaký, okrem toho, že 1, 2, 3 WT% dusičnanu céru bol pridaný do roztoku metanolu pred (γ-GPS) Navyše, potom tento roztok bol zmiešaný s vrtule miešadlo na 1600 RPM po dobu 30 min. na izbe Teplota. Potom bol dusičnan céru obsahujúci disperzie sonicated 30 min pri 40 ° c s vonkajším chladiacim kúpeľom. Ultrazvukom proces bol vykonaný s ultrasonicator Uip1000hd (1000W, 20 kHz) s prívodom ultrazvukového výkonu okolo 1 W/mL. Podklad predoliek sa vykonal opláchnutím každého panelu za 100 sec. s vhodným roztokom silánu. Po ošetrení, panely boli dovolené vyschnúť pri izbovej teplote po dobu 24 hodín, potom predlakované panely boli potiahnuté dvoma-Pack amín-vyliečiť epoxidové. (EPON 828, shell CO) aby 90 μm mokrý film hrúbky. Epoxidové potiahnuté panely boli povolené vyliečiť 1H pri 115 ° c po vytvrdnutí epoxidových náterov; hrúbka suchej fólie bola asi 60 μm.
Odporúčanie zariadenia:
Uip1000hd
Referenčné/výskumné knihy:
Zaferani, S.H.; Peikari, M.; Zaarei, D.; Danaei, I. (2013): elektrochemické účinky na rozmnožované silánu obsahujúce dusičnan céru na katodických dislepenie vlastnosti epoxidovej potiahnuté ocele. Časopis adhézie vedy a techniky 27/22, 2013. 2411-2420.

Meď-hliníkové rámce: syntéza poréznych rámcov Cu-Al

Ultrazvukové aplikácie:
Pórovitý meď – hliník stabilizovaný oxidom kovov je sľubným novým alternatívnym katalyzátorom propánu dehydrogenácie, ktorý je bez ušľachtilých alebo nebezpečných kovov. Štruktúra oxidovanej pórovitý Cu-Al zliatiny (kovová huba) je podobná Raney-typ kovov. High-výkon ultrazvuk je zelený chémia nástroj pre syntézu pórovitý meď-hliníkové rámce stabilizované oxid kovu. Sú lacné (výrobné náklady cca 3 EUR/liter) a metóda sa dá ľahko zmenšiť. Tieto nové porézne materiály (alebo "kovové hubky") majú zliatiny hromadne a oxidovaný povrch, a môže katalyzovať propán dehydrogenácie pri nízkych teplotách.
Postup pre prípravu ultrazvukového katalyzátora:
Päť gramov Al-cu zliatiny prášku boli rozptýlené v ultračistej vody (50ml) a sonicated za 60 min s Hielscher je Uip1000hd ultrasonicator (20kHz, max. výstupný výkon 1000W). Ultrazvukové sondy-typ zariadenia bol vybavený sonotrode BS2d22 (Tip plocha 3.8 cm²) a posilňovací roh B2 – 1.2. Maximálna intenzita bola vypočítaná na 57 W/cm² pri mechanickej amplitúde 81 μm. Počas liečby bola vzorka ochladená v ľadovom kúpeli. Po ošetrení sa vzorka sušila pri 120 ° c počas 24 hodín.
Odporúčanie zariadenia:
Uip1000hd s sonotrode BS2d22 a posilňovač roh B2-1,2
Referenčné/výskumné knihy:
Schäferhans, Jana; Gómez-Quero, Santiago; Andreeva, Daria V.; Rothenberg, Gadi (2011): román a efektívne meď-hliník propán dehydrogenácia katalyzátory. Chem. EUR. J. 2011, 17, 12254-12256.

Degradácia medi phathlocyanínu

Ultrazvukové aplikácie:
Decolorizácia a zničenie metalloftalokyanínov
Meď phathlocyanine je sonicated s vodou a organické rozpúšťadlá pri okolitej teplote a atmosférický tlak v prítomnosti katalytického množstva oxidantu pomocou 500W ultrasonicator UIP500hd s rozkladacej komory na úrovni výkonu 37 – 59 W/cm²: 5 mL vzorky (100 mg/L), 50 D/D vody s choloformom a pyridínom pri 60% ultrazvukovej amplitúdy. Reakčná teplota: 20 ° c.
Odporúčanie zariadenia:
UIP500hd

Zlato: morfologická modifikácia zlatých nanočastíc

Ultrazvukové aplikácie:
Zlaté nano častice boli morfologicky modifikované pod intenzívne ultrazvukové ožarovanie. Ak chcete poistku zlaté nanočastice do činka-ako štruktúra ultrazvukové ošetrenie 20 min. v čistej vode a v prítomnosti povrchovo aktívnych látok bolo zistené dostatočné. Po 60 min. ultrazvukom, zlaté nanočastice získať červ-ako alebo prsteň-ako štruktúra vo vode. Tavený nanočastice s sférickými alebo oválnymi tvarmi boli rozpúšťadle tvorené v prítomnosti dodekyl sulfát sodný alebo dodekyl amín roztoky.
Protokol o ultrazvukové ošetrenie:
Pre ultrazvukovú modifikáciu sa koloidné zlaté riešenie pozostávajúce z vopred vytvorených zlatých nanočastíc chránených citrátom s priemerným priemerom 25nm (± 7nm) sonicated v uzavretej reaktorovej komore (približne 50 ml objemu). Koloidné zlaté riešenie (0,97 mmol · L^-1.) bol rozpúšťadle ožiarený pri vysokej intenzite (40 W/cm^{-2 minúty}) pomocou Hielscher Uip1000hd ultrasonicator (20kHz, 1000W) vybavený titánom zliatiny sonotrode BS2d18 (0,7 palca priemer hrotu), ktorý bol ponorený asi 2 cm pod povrchom sonicated roztoku. Koloidné zlato bolo opitý s argón (O₂ < 2 ppmv, vzduchovú kvapalinu) 20 min. pred a počas sonikácie rýchlosťou 200 mL · min^-1. na odstránenie kyslíka v roztoku. 35-mL časť každého roztoku povrchovo aktívnej látky bez pridania dihydrát citrátu sodného bola pridaná o 15 mL vopred vytvoreného koloidného zlata, prebodol s argónujúcim plynom 20 min. pred a počas ultrazvukovej liečby.
Odporúčanie zariadenia:
Uip1000hd s sonotrode BS2d18 a tok bunky reaktora
Referenčné/výskumné knihy:
Radziuk, D.; Grigoriev, D.; Zhang, W.; Su, D.; Möhwald, H.; Shchukin, D. (2010): ultrazvuk-asistovanej fúzie vopred vytvorených zlatých nanočastíc. Vestníku fyzikálnej chémie C 114, 2010. 1835 – 1843.

Anorganické hnojivo – Vylúhovanie cu, CD a PB pre analýzu

Ultrazvukové aplikácie:
Extrakcia cu, CD a PB z anorganických hnojív na analytické účely:
Pri ultrazvukovej extrakcii medi, olova a kadmia sa vzorky obsahujúce zmes hnojív a rozpúšťadiel sonicated pomocou ultrazvukového zariadenia, ako je VialTweeter (nepriame ultrazvukom). Vzorky hnojív boli sonicated v prítomnosti 2mL 50% (v/v) HNO₃ v sklenených trubiciach po dobu 3 minút. Výťažky z cu, CD a PB môžu byť určené plameňom atómovej absorpčnej spektrometrie (FAAS).
Odporúčanie zariadenia:
VialTweeter
Referenčné/výskumné knihy:
Lima, A. F.; Richter, E. M.; Muñoz, R. A. A. (2011): Alternatívna analytická metóda na stanovenie kovov v anorganických hnojivách na základe ultrazvukového asistovaného extrakcie. Časopis brazílskej chemickej spoločnosti 22/8. 2011.1519-1524.

Latex syntéza

Ultrazvukové aplikácie:
Príprava P (St-BA) latex
Poly (styrén-r-butyl akrylátový) P (St-BA) latexové častice boli syntetizované emulziou polymerizácie v prítomnosti povrchovo aktívnej látky DBSA. 1 g DBSA sa najprv rozpustí v 100mL vody v banke s tromi šnúrmi a hodnota pH roztoku sa upravila na 2,0. Zmiešané monoméry 2,80 g St a 8.40 g BA s iniciátorom AIBN (0.168 g) sa naleje do roztoku DBSA. O/W emulzia bola pripravená pomocou magnetického miešania pre 1 h nasledované ultrazvukom s Uip1000hd vybavený ultrazvukový roh (sonda/sonotrode) pre ďalších 30 min. v ľadovom kúpeli. Nakoniec, polymerizácia bola vykonaná na 90degC v olejovej kúpeli pre 2H pod dusíkatým prostredím.
Odporúčanie zariadenia:
Uip1000hd
Referenčné/výskumné knihy:
Výroba pružných vodivých filmov odvodených z poly (3, 4-ethylenedioxythiophene) epoly (kyselina styrenesulfonová) (PEDOT: PSS) na substráte netkané tkaniny. Materiály chémia a fyzika 143, 2013. 143-148.
Kliknite tu sa dozviete viac o sono-syntéza latexu!

Odstránenie olova (sono-Leaching)

Ultrazvukové aplikácie:
Ultrazvukové vylúhovanie olova z kontaminovanej pôdy:
Ultrazvuk vylúhovania experimenty boli vykonané s ultrazvukové zariadenia Up400s s titánovým akustickým sondou (priemer 14mm), ktorý pôsobí pri frekvencii 20 kHz. Ultrazvuková sonda (sonotrode) bola kalorimetricky kalibrovaná s ultrazvukovou intenzitou nastavenou na 51 ± 0,4 W cm^{-2 minúty} pre všetky sono-lúhovanie experimenty. Experimenty sono-lúhovania boli termouvedené pomocou plochej spodnej sklenenej bunky pri teplote 25 ± 1 ° c. V rámci ultrazvukom boli použité tri systémy ako roztoky na vylúhovanie pôdy (0,1 L): 6 mL 0,3 mol L^{-2 minúty} roztoku kyseliny octovej (pH 3,24), 3% (v/v) roztoku kyseliny dusičnej (pH 0,17) a tlmivého roztoku kyseliny octovej/acetátu (pH 4,79) pripraveného zmiešaním 60mL 0f 0,3 mol L^-1. kyselina octová s 19 mL 0,5 mol L^-1. Naoh. Po procese sono-lúhovania boli vzorky filtrované pomocou filtračného papiera, aby sa oddelilo priesakového roztoku z pôdy a následne viedol elektroukladanie roztoku výluhu a trávenie pôdy po aplikácii ultrazvuku.
Ultrazvuk bol preukázateľne cenným nástrojom pri zvyšovaní priesakovej olova z znečisťujú pôdu. Ultrazvuk je tiež efektívna metóda pre takmer úplné odstránenie letovo olova z pôdy, čo vedie k oveľa menej nebezpečné pôdy.
Odporúčanie zariadenia:
Up400s s sonotrode H14
Referenčné/výskumné knihy:
Sandoval-González, A.; Silva-Martínez, S.; Blass-Amador, G. (2007): ultrazvuk Leaching a elektrochemické ošetrenie kombinované pre olovo odstránenie pôdy. Časopis nových materiálov pre elektrochemické systémy 10, 2007. 195-199.

Pbs – Olovo sulfidu nanočastíc syntéza

Ultrazvukové aplikácie:
Pri izbovej teplote 0,151 g octanu olova (PB (CH₃COO) 2.3 H₂O) a 0,03 g TAA (CH₃V meste CSNH₂) boli pridané do 5 ml iónovej kvapaliny, [EMIM] [EtSO₄] a 15 ml dvojnásobnej destilovanej vody v 50 ml kadičky uloženej na ultrazvukové ožarovanie UP200S 7 min. Špička ultrazvukovej sondy/sonotrode S1 bola ponorená priamo do reakčného roztoku. Vytvorená tmavo hnedá farba suspenzia bola odstrel dostať zrazenina von a umyť dvakrát s dvojitým destilovanou vodou a etanolu, respektíve na odstránenie nereagovaných reagentov. Na vyšetrenie účinku ultrazvuku na vlastnosti výrobkov bola pripravená jedna porovnávacia vzorka, ktorá udržuje konštantné parametre reakcie okrem toho, že výrobok je pripravený pri kontinuálnej miešaní na 24 hodín bez pomoci ultrazvukového Ožarovanie.
Ultrazvuková-Asistovaná syntéza vo vodnej iónovej kvapaline pri izbovej teplote bola navrhnutá na prípravu PbS nanočastíc. Táto izba-teplota a ekologicky neškodná zelená metóda je rýchla a šablóna-Free, ktorá skracuje čas syntézy pozoruhodne a vyhýba komplikované syntetické postupy. Ako-pripravené nanoklastre ukazujú obrovský modrý posun 3,86 eV, ktoré možno pripísať na veľmi malé veľkosti častíc a kvantového znečistenia efekt.
Odporúčanie zariadenia:
UP200S
Referenčné/výskumné knihy:
Behboudnia, M.; Habibi-Yangjeh, A.; Jafari-Tarzanag, Y.; Khodayari, A. (2008): facile a izbovej teplote príprava a charakterizácia PbS nanočastice vo vodnom [EMIM] [EtSO4] iónová kvapalina pomocou ultrazvukového ožarovania. Bulletin Kórejskej chemickej spoločnosti 29/1, 2008. 53-56.

Degradácia fenolov

Ultrazvukové aplikácie:
Rokhina et al. (2013) použila kombináciu kyseliny peroctovej (PAA) a heterogénneho katalyzátora (MnO₂) na degradáciu fenolu vo vodnom roztoku pod ultrazvukovým žiarením. Ultrazvukom bola vykonaná pomocou 400W sonda-typ ultrasonicator Up400s, ktorý je schopný sonikuje buď nepretržite, alebo v pulzný režim (tj 4 sec. a 2 sec. off) pri pevnej frekvencii 24 kHz. Vypočítaný celkový príkon, hustota výkonu a intenzita napájania sa rozptýli do systému boli 20 W, 9,5×10^{-2 minúty} Š/cm^-3a 14,3 W/cm^{-2 minúty}resp. Pevná sila bola použitá počas experimentov. Ponorná Cirkulátor jednotka bola použitá na kontrolu teploty vnútri reaktora. Skutočná doba ultrazvukom bola 4 h, aj keď skutočná reakčná doba bola 6 h kvôli operácii v pulzného režime. V typickom experimente bol sklenený reaktor naplnený 100mL roztoku fenolu (1,05 mM) a vhodné dávky katalyzátora MnO₂ a PAA (2%), v rozmedzí 0 – 2 g L^-1. a 0 – 150 ppm, respektíve. Všetky reakcie sa vykonali pri neutrálnom pH, atmosférickom tlaku a izbovej teplote (22 ± 1 ° c).
Ultrazvukom sa povrch katalyzátora zvýšil, čo vedie k 4-násobku väčšej povrchovej ploche bez zmeny v konštrukčnej oblasti. Frekvencie obratu (TOF) sa zvýšili zo 7 x 10^-3 až 12,2 x 10^-3 Min^-1., v porovnaní s tichým procesom. Okrem toho sa nezistila žiadna významná vylúhovanie katalyzátora. Izotermická oxidácia fenolu pri relatívne nízkych koncentráciách reagencií preukázala vysokú mieru odstránenia fenolu (až do 89%) pri miernych podmienkach. Vo všeobecnosti ultrazvuk zrýchlil proces oxidácie počas prvých 60 min. (70% odstránenia fenolu oproti 40% počas tichého ošetrenia).
Odporúčanie zariadenia:
Up400s
Referenčné/výskumné knihy:
Rokhina, E. V.; Makarova, K.; Lahtinen, M.; Golovina, E. A.; Van as, H.; Virkutyte, J. (2013): ultrazvuk-asistovanej MnO₂ katalyzovaná homolýza kyseliny peroctovej pre degradáciu fenolu: hodnotenie procesu chémie a kinetiky. Chemický inžinierstva vestník 221, 2013. 476 – 486.

Fenol: oxidácia fenolu pomocou RuI₃ ako katalyzátor

Ultrazvukové aplikácie:
Heterogénna vodná oxidácia fenolu nad RuI₃ s peroxidom vodíka (H₂O₂): Katalytická oxidácia fenolu (100 ppm) nad RuI₃ ako katalyzátor bol skúmaný v 100 mL sklenený reaktor vybavený magnetickým miešadlom a regulátor teploty. Reakčná zmes sa mieša rýchlosťou 800 rpm na 1 – 6 hodín, aby sa poskytla kompletná miešanie pre rovnomerné rozloženie a úplné pozastavenie katalyzátorov častíc. Žiadne mechanické miešanie roztoku bol vykonaný počas ultrazvukom v dôsledku narušenia spôsobené Kavitácia bublina oscilácia a kolaps, poskytuje sám veľmi efektívne miešanie. Ultrazvukové ožarovanie roztoku sa vykonalo pomocou ultrazvukového snímača Up400s vybavený Ultrazvukový (takzvaný sonda-typ sonicator), schopné prevádzky buď nepretržite, alebo v pulzný režim pri pevnej frekvencii 24 kHz a maximálny výkon 400 w.
Pre experiment, neliečenej RuI₃ ako katalyzátor (0,5 – 2 gL^-1.) bola zavedená ako suspenzia do reakčného média s nasledujúcimi H₂O₂ (30%, koncentrácia v rozmedzí 200 – 1200 ppm) navyše.
Rokhina et al. nájdené vo svojej štúdii, že ultrazvukové ožarovanie zohrávala významnú úlohu v modifikácii katalyzátora texturní vlastnosti, produkovať mikropórovitý štruktúru s vyššou povrchovou plochou v dôsledku fragmentácie katalyzátora častíc. Okrem toho mal propagačný účinok, ktorý zabraňuje aglomerácii častíc katalyzátora a zlepšuje dostupnosť fenolu a peroxidu vodíka na aktívne miesta katalyzátora.
Dva-násobné zvýšenie ultrazvuku – asistovanej účinnosti procesu v porovnaní s tichým oxidačným procesom bol pripisovaný zlepšeným katalytickým správaním katalyzátora a generovania oxidačných druhov, ako sú • OH, • HO₂ a • I₂ prostredníctvom vodíkových dlhopisov štiepenie a rekombinácie radikálov.
Up400s
Referenčné/výskumné knihy:
Rokhina, E. V.; Lahtinen, M.; Nolte, M. C. M.; Virkutyte, J. (2009): Ultrazvuk-pomáhal heterogénny ruthenium katalyzované mokré peroxid oxidácia fenolu. Aplikovaná katalýza B: environmentálne 87, 2009. 162 – 170.

PLA potiahnuté AG/ZnO častice

Ultrazvukové aplikácie:
PLA náter AG/ZnO častíc: mikro-a submikro-častice AG/ZnO potiahnuté PLA boli pripravené metódou odparovania emulzie rozpúšťadlom olejovej vody. Táto metóda sa vykonala nasledujúcim spôsobom. Po prvé, 400 mg polyméru sa rozpustí v 4 ml chloroformu. Výsledná koncentrácia polyméru v chloroforme bola 100 mg/ml. po druhé, polymérový roztok bol emulgovaný vo vodnom roztoku rôznych povrchovo aktívnych systémov (Emulgačný prostriedok, PVA 8-88) za stáleho miešania s homogenizérom pri miešaní rýchlosťou 24 000 otáčok/min. Zmes sa mieša po dobu 5 min. a počas tohto obdobia sa tvárnenie emulzie ochladilo ľadom. Pomer medzi vodným roztokom povrchovo aktívnej látky a chloroformného roztoku PLA bol identický vo všetkých pokusoch (4:1). Následne, získaná emulzia bola ultrasonicated Ultrazvukový sondy typu zariadenia Up400s (400W, 24kHz) po dobu 5 min. v cykle 0,5 a amplitúdy 35%. Nakoniec, pripravená emulzia bola prevedená do Erlenmeyerovej banky, mieša sa a organické rozpúšťadlo sa odparuje z emulzie pod zníženým tlakom, čo nakoniec vedie k tvorbe častíc suspenzie. Po odstránení rozpúšťadla sa suspenzia odstredí trikrát, aby sa odstránil emulgátor.
Odporúčanie zariadenia:
Up400s
Referenčné/výskumné knihy:
Kucharczyk, P.; Sedlarik, V.; Stloukal, P.; Bazant, P.; Koutny, M.; Gregorova, A.; Kreuh, D.; Kuritka, I. (2011): Poly (L-mliečna kyselina) potiahnuté mikrovlnná rúra syntetizované hybridné antibakteriálne častice. Nanocon 2011.

Polyanilínové kompozitné

Ultrazvukové aplikácie:
Príprava vody-založené self-doped nano polyanilín (SPAni) kompozitné (SC-WB)
Na prípravu vodnej báze SPAni kompozitné, 0,3 GR SPAni, syntetizované pomocou in-situ polymerizácie v ScCO₂ médium, bol zriedený vodou a sonicated po dobu 2 minút 1000W Ultrazvukový homogenizátor Uip1000hd. Potom, suspenzia výrobok bol homogenizovaný pridaním 125 GR voda-založené tužidlo matice pre 15 min. a konečná sonikácia bola vykonaná pri teplote okolia po dobu 5 min.
Odporúčanie zariadenia:
Uip1000hd
Referenčné/výskumné knihy:
Bagherzadeh, M.R.; Mousavinejad, T.; Akbarinezhad, E.; Ghanbarzadeh, A. (2013): ochranný výkon na báze vody epoxidový povlak obsahujúci ScCO2 syntetizovaný self-Doped Nanopolyanilín. 2013.

Polycyklické aromatické uhľovodíky: Sonochemická degradácia naftalénu, Acenaphén a Phenanthrene

Ultrazvukové aplikácie:
Pre sonochemickú degradáciu polycyklických aromatických uhľovodíkov (PAU) naftalénu, acenafélia a fenanthrénu vo vode boli vzorky zmesi sonicated pri 20 ◦ C a 50 μg/l každej cieľovej PAH (150 μg/l celkovej počiatočnej koncentrácie). Ultrazvukom bol aplikovaný Up400s roh-typ ultrasonicator (400W, 24kHz), ktorý je schopný prevádzky buď v kontinuálnej alebo v pulzný režime. Ultrazvukové zariadenie Up400s bol vybavený titán sonda H7 s priemerom 7 mm tip. Reakcie sa vykonali v 200 mL nádoby z valcovej sklenej reakcie s titánovým rohom namontovaného na hornej časti reakčnej nádoby a zapečatené pomocou O-krúžky a Teflon ventil. Reakčná nádoba bola umiestnená vo vodnom kúpeli na kontrolu teploty procesu. Aby sa predišlo akýmkoľvek fotochemickým reakciám, plavidlo bolo pokryté hliníkovou fóliou.
Výsledky analýz ukázali, že Konverzia Pau sa zvyšuje s rastúcou dobou trvania ultrazvukom.
Pre naftalén, Rozpúšťadle asistovanej konverzie (ultrazvuková sila nastavená na 150W) vzrástol z 77,6% dosiahnuté po 30 min. ultrazvukom na 84,4% po 60 min. ultrazvukom.
Pre acenaphén, Rozpúšťadle asistovanej konverzie (ultrazvuková sila nastavená na 150W) vzrástol z 77,6% dosiahnuté po 30 min. ultrazvukom s 150W ultrazvukovou silou na 84,4% po 60 min. ultrazvukom s 150W ultrazvuk zvýšil z 80,7% dosiahnutá po 30 min. ultrazvukom s 150W ultrazvukovou silou na 96,6% po 60 min. ultrazvukom.
Pre phenanthrene, Rozpúšťadle asistovanej konverzie (ultrazvuková sila nastavená na 150W) vzrástol z 73,8% dosiahnuté po 30 min. ultrazvukom na 83,0% po 60 min. ultrazvukom.
Na zvýšenie účinnosti degradácie môže byť peroxid vodíka využitý efektívnejšie pri pridaní železného iónu. Preukázalo sa, že pridanie železného iónu má synerggetické účinky simulujúce reakciu ako Fenton.
Odporúčanie zariadenia:
Up400s s H7
Referenčné/výskumné knihy:
Psillakis, E.; Goula, G.; Kalogerakis, N.; Mantzavinos, D. (2004): degradácia polycyklických aromatických uhľovodíkov vo vodných roztokoch ultrazvukovým žiarením. Vestník nebezpečných materiálov B108, 2004. 95 – 102.

Odstránenie oxidu vrstvou z substrátov

Ultrazvukové aplikácie:
Na prípravu podkladu pred rastúce CuO nanodrôty na cu substrátov, vnútorná vrstva oxidu na povrchu cu bol odstránený ultrazvukom vzorky v 0,7 M kyselina chlorovodíková na 2 min. s Hielscher UP200S. Vzorka bola rozpúšťadle vyčistená v acetón po dobu 5 min. na odstránenie organických kontaminantov, dôkladne opláchnuť deionizovanou (di) vodou, a sušené v stlačenom vzduchu.
Odporúčanie zariadenia:
UP200S alebo UP200St
Referenčné/výskumné knihy:
Mashock, M.; Yu, K.; Cui, S.; Mao, S.; Lu, G.; Chen, J. (2012): modulácia plynu snímanie vlastnosti CuO Nanodrôty prostredníctvom vytvorenie diskrétne Nanosized p − n križovatky na ich povrchu. Použité materiály ACS & Rozhrania 4, 2012. 4192 − 4199.

Pokusy o voltametrie

Ultrazvukové aplikácie:
Pre ultrazvuk-Enhanced voltammetrické experimenty, Hielscher 200 wattov ultrasonicator UP200S vybavený skleneným rohom (priemer 13 mm tip) bol zamestnaný. Ultrazvuk bol aplikovaný s intenzitou 8 W/cm^{– 2},
Vzhľadom na pomalú rýchlosť šírenia nanočastíc vo vodných roztokoch a vysokého počtu Redox centier na nanočastu je priamym riešením-fázovou voltametrou nanoparticle dominujú adsorpcie účinky. S cieľom odhaliť nanočastice bez akumulácie v dôsledku adsorpcie sa musí zvoliť experimentálny prístup s (i) dostatočne vysokou koncentráciou nanočastíc, (II) malými elektródami na zlepšenie pomeru signálu k zadnej strane, alebo (III) veľmi rýchlo hromadnej dopravy.
Preto McKenzie et al. (2012) zamestnaný výkon ultrazvuk drasticky zlepšiť rýchlosť hromadnej dopravy nanočastíc smerom k povrchu elektródy. Pri ich experimentálnom nastavení je elektróda priamo vystavená ultrazvuku s vysokou intenzitou s 5 mm vzdialenosťou od elektródy k rohu a 8 W/cm^{– 2} Intenzita ultrazvukom, čo vedie k agitácii a cavitational čistenie. Test Redox systém, jedno-elektrónové zníženie ru (NH₃)₆^{3 +} vo vodnom 0,1 M KCl bol zamestnaný na kalibráciu rýchlosti hromadnej dopravy dosiahnutej za týchto podmienok.
Odporúčanie zariadenia:
UP200S alebo UP200St
Referenčné/výskumné knihy:
McKenzie, K. J.; Marken, F. (2001): priama elektrochémia nanopartikulátu Fe2O3 vo vodnom roztoku a adsorb na cín-doped oxid indium. Čistá Aplikovaná chémia, 73/12, 2001. 1885 – 1894.

Ultrazvukové procesy z laboratória do priemyselnej stupnice

Hielscher ponúka celý rad ultrasonicators z vreckového laboratórny homogenizér až do úplného priemyselné systémy pre vysoký objem prúdov. Všetky výsledky dosiahnuté v malom meradle počas testovania, R&D a optimalizáciu ultrazvukového procesu, môže byť lineárne zmenšené na plnú komerčnú produkciu. Hielscher Ultrazvukové prístroje sú spoľahlivé, robustné a postavené na 24/7 prevádzku.
Opýtajte sa nás, ako hodnotiť, optimalizovať a škálovať svoj proces! Sme radi, že vám pomôžeme počas všetkých fáz – od prvých testov a optimalizácie procesov až po inštaláciu vo vašej priemyselnej výrobnej linke!